Introdução à Programação / Programação I

Transcrição

1 Introdução à Programação / Programação I Aula 6: Mais sobre ciclos Rita P. Ribeiro 2018/2019 Departamento de Ciência de Computadores

2 Nesta aula 1. Ciclos for 2. Ciclos while 3. Saída e continuação num ciclo INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 1

3 Iteração Repetir instruções um número variável de vezes Para exprimir computação, tabelar uma função, etc. INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 2

4 Ciclos for

5 Ciclos for for variável in sequência:. instruções a repetir. Repete instruções com a variável a tomar sucessivos valores da sequência O número de iterações está limitado pelo comprimento da sequência INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 3

6 Exemplo def crescente(n): # i vai de 1 até n-1 por incrementos de 1 for i in range(1, n): print(i) # fim do ciclo print( fim ) INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 4

7 Exemplo (cont.) >>> crescente(10) fim INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 5

8 Sequências aritméticas A função range(a,b,k) gera sequências em progressão aritmética cujos valores são menores que b. a, a + k, a + 2k,... >>> list(range(10)) [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] >>> list(range(1,11)) [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] >>> list(range(0, 30, 5)) [0, 5, 10, 15, 20, 25] INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 6

9 Ciclos while

10 Ciclos while while condição:. instruções a repetir. Repete as instruções enquanto a condição for verdadeira A condição é re-avaliada após cada iteração O corpo do ciclo deve modificar alguma variável da condição INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 7

11 Exemplo def crescente(n): i = 1 while i<n: # repete estas instruções print(i) i = i+1 # após o fim do ciclo print( fim ) INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 8

12 Exemplo (cont.) >>> crescente(10) fim INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 9

13 Modificar variáveis Muitas vezes necessitamos de incrementar ou decrementar variáveis.. i = i+1. Esta atribuição pode ser abreviada:. i += 1. INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 10

14 Modificar variáveis (cont.) Mais geralmente, temos as seguintes atribuições abreviadas: v += k v = v + k v -= k v = v - k v *= k v = v * k v /= k v = v / k v //= k v = v // k v **= k v = v ** k INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 11

15 Um ciclo while pode não terminar def repete(): n = 1 while True: # repete indefinidamente print( Se,n, elefantes incomodam muita gente ) print(n+1, elefantes incomodam muito mais! ) n += 1 INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 12

16 Sequência de Collatz Nem sempre é fácil concluir que um ciclo while não termina. Exemplo: Calcular a Sequência de Collatz para um dado n > 0 Enquanto n não for igual a 1, gerar o próximo elemento da sequência usando a função: f (n) = { n/2 se n é par 3n + 1 se n é ímpar INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 13

17 Sequência de Collatz (cont.) def sequencia(n): print(n) while n!= 1: if n%2 == 0: n = n//2 else: n = 3*n+1 print(n) # n é par # n é ímpar INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 14

18 Sequência de Collatz (cont.) sequencia(1): 1 sequencia(2): 2, 1 sequencia(3): 3, 10, 5, 8, 4, 2, 1 sequencia(4): 4, 2, 1 sequencia(5): 5, 8, 4, 2, 1 sequencia(6): 6, 3, 10, 5, 8, 4, 2, 1... sequencia(27): 27, 82, 41, 124, 62, 31, 94, 47, 142, 71, 214, 107, 322, 161, 484, 242,... são necessárias 111 iterações para chegar a 1... Não sabemos se esta função termina para todo n > 0. INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 15

19 Fatorial iterativo Calcular o fatorial de n n! = 1 2 (n 1) n 1. Inicialmente: p = 1 2. Repetir para i de 2 até n: p p i 3. No fim do ciclo o valor de p é n! INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 16

20 Fatorial usando um ciclo for def factorial(n): # p acumula o produto 1*2*...*n p = 1 # repetir para i de 2 até n for i in range(2, n+1): p *= i # resultado é o valor de p return p INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 17

21 Fatorial usando um ciclo while def factorial(n): # p acumula o produto 1*2*...*n p = 1 # repetir para i de 2 até n i = 2 while i<=n: p *= i i += 1 # resultado é o valor de p return p INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 18

22 Fatorial usando um ciclo while (cont.) Mais geralmente: Podemos sempre re-escrever um ciclo for num ciclo while. Nem sempre podemos re-escrever um ciclo while como um ciclo for (exemplo: a função que gera a sequência de Collatz). INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 19

23 Saída e continuação num ciclo

24 Saída e continuação num ciclo Duas instruções permitem alterar a execução de um ciclo: break sair a meio do ciclo continue passar à próxima iteração INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 20

25 Break com um ciclo for for i in [12, 16, 17, 24, 29]: if i % 2 == 1: # se é ímpar break #... termina o ciclo print(i) print("fim") Resultado: fim INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 21

26 Continue com um ciclo for for i in [12, 16, 17, 24, 29, 30]: if i % 2 == 1: # se é impar continue #...passa ao próximo print(i) print("fim") Resultado: fim INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 22

27 Saída de um ciclo while O teste do ciclo while ocorre antes da execução do corpo. Podemos usar break para colocar um teste no corpo do ciclo. INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 23

28 Exemplo: teste no meio do corpo total = 0 while True: resposta = input("insira um número (ou vazio)") if resposta == : break # termina o ciclo total += int(resposta) print("total = ", total) INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 24

29 Sumário while repetir enquanto a condição é verdadeira for repetir para uma sequência de valores INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 25

30 Que tipo de ciclo usar? Ciclo for 1. iterar sobre sequências aritméticas; 2. iterar sobre listas ou tuplos. Ciclo while nos outros casos. INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO / PROGRAMAÇÃO I /2019: AULA 6 26